KR20230009057A - 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템에 관한 것으로, 구동기, 상기 구동기의 온도를 높이기 위한 히터, 및 주변 온도에 기초하여 상기 히터의 동작을 제어하는 주제어반을 포함한다. 따라서, 본 발명은 구동기의 내부 또는 외부에 히터를 배치하여 구동기를 가열함으로써 저온에 대응하여 구동기의 내부 영구자석의 온도를 강제로 높일 수 있고 저온에서 예상하지 못한 자석의 영구 자기 특성 증가로 인한 구동기의 이상동작을 방지하여 엘리베이터 카를 정상 운행할 수 있다.
Description
본 발명은 엘리베이터 시스템 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저온의 환경에서 구동기의 온도를 강제로 높여 엘리베이터 카를 정상 운행할 수 있도록 하는 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템에 관한 것이다.
엘리베이터는 건물의 상하방향을 따라 형성된 승강로를 따라 승객 또는 화물을 승강시키는 장치로서, 일반적인 엘리베이터는 승강로 내에 승강 가능하도록 배치되는 엘리베이터 카, 엘리베이터 카와 와이어로프(wire rope)에 의해 연결되어 있는 균형추(counterweight), 승강로의 상측에 와이어로프와 마찰 접촉되어 정역 회전함으로써 엘리베이터 카 및 균형추를 승강 구동시키는 권상기를 구비한 소위 전기식 엘리베이터가 널리 이용되고 있다.
일반적으로, 전기식 엘리베이터는 엘리베이터를 구동하고 정지시키는 전동기를 포함한 구동기(lift machine) 및 구동기 관련 장치가 있는 전용 기계실(machine room) 공간이 별도로 마련되어 있다. 기계실의 주변 온도는 일반적으로 5℃에서 40℃ 온도 범위로 적절하게 유지되어야 한다. 온도를 적절히 유지하지 못하면, 온도가 정상으로 돌아올 때까지 엘리베이터가 자동으로 작동을 중지할 수 있다. 그래서, 기계실에 설치된 장비에 적절한 작업 환경을 제공하기 위해서 환기 장치, 냉난방 장치 등을 사용한다. 그러나 날씨의 영향, 건축물의 기술적인 문제, 환기 장치 등의 고장, 기계실 주변 사용 및 유지관리 소홀 등으로 기계실의 주변 온도를 적절히 유지하지 못해 구동기가 저온에 노출될 수 있다.
대부분의 전기식 엘리베이터의 구동기는 영구자석을 사용하는 동기전동기이다. 동기전동기는 고정자에 3상 권선을 배치하고 이와 대응되는 이동자에 영구자석을 배치하여 고정자의 3상 권선에 3상 교류 전원을 흘려주면 이동자가 회전하는 방식이다. 고정자에 교류 전원을 인가했을 때 시계 방향으로 회전하는 자기장이 발생하고 이 회전 자계가 동기 속도에 도달했을 때 이동자에 시계방향으로 회전하는 기동 토크를 가하면 이동자는 동기속도로 운전한다.
엘리베이터 구동기의 네오디뮴(NdFeB) 영구자석은 온도가 낮아지면 특정 온도까지는 자기 특성이 증가한다. 네오디뮴 자석의 영구 자기 특성은 주변 온도, 기계적 충격 및 조사와 같은 다른 외부 조건의 영향을 받는다. 이러한 모든 요소 중에서 주변 온도 변화의 영향은 특히 흔하고 심각하다. 이에, 네오디뮴 영구자석은 자기적 성능뿐만 아니라 사용온도에 따라 다양한 등급으로 설계된다.
하지만, 설계에서 벗어난 저온으로 예상하지 못한 자석의 자기 특성 증가는 구동기의 이상동작을 발생시켜 엘리베이터 운행에 악영향을 미칠 염려가 있다.
본 발명의 일 실시예는 저온의 환경에서 구동기의 온도를 강제로 높여 엘리베이터 카를 정상 운행할 수 있도록 하는 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 엘리베이터 구동기의 외측 또는 내측에 히터를 배치하고 환경 컨텍스트를 기초로 히터를 동작시켜 저온에서의 구동기 이상동작을 미연에 방지할 수 있도록 하는 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 원격관리 시스템과 네트워크를 통해 연결되어 구동기용 히터의 동작을 원격 제어할 수 있는 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템을 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템은 구동기, 상기 구동기의 온도를 높이기 위한 히터, 및 주변 온도에 기초하여 상기 히터의 동작을 제어하는 주제어반을 포함한다.
상기 히터는 상기 구동기의 내부 또는 외부에 배치되고 상기 주제어반의 제어에 따라 전원을 공급받아 발열하여 상기 구동기를 가열하는 전기 히터로 구성될 수 있다.
상기 히터는 상기 주제어반의 제어에 따라 고주파 전압 또는 전류가 인가되어 상기 구동기의 내부 영구자석을 고주파 유도가열하는 권선으로 구성될 수 있다.
상기 주제어반은 상기 구동기가 기설정한 최저온도 미만으로 떨어지지 않도록 상기 히터를 동작시킬 수 있다.
상기 주제어반은 엘리베이터 사용량을 기초로 상기 엘리베이터 사용량이 증가하기 전에 상기 히터를 동작시킬 수 있다.
상기 주제어반은 엘리베이터 사용량을 기초로 엘리베이터의 사용량이 기설정한 최저 사용량 보다 적을 때나 사용량이 없는 시간에는 상기 히터의 동작을 멈춰 에너지를 절약할 수 있다.
상기 주제어반은 엘리베이터 사용량과 상기 구동기가 설치된 기계실의 실온 정보를 조합하여 기설정한 조건에 따라 상기 히터를 제어할 수 있다.
실시예들 중에서, 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템은 원격관리 시스템과 네트워크 연결하고 상기 원격관리 시스템을 통해 원격으로 상기 히터를 동작시키는 단말기를 더 포함하고, 상기 원격관리 시스템은 엘리베이터의 설치 위치를 기준으로 시간, 계절, 온도, 날씨, 사용량 중 적어도 하나를 포함하는 환경 컨텍스트를 수집하고 수집한 환경 컨텍스트를 기초로 상기 구동기의 온도가 기설정한 온도 이하인 경우 히터 제어신호를 상기 단말기로 제공할 수 있다.
상기 단말기는 상기 원격관리 시스템으로부터 히터 제어신호가 수신되면 상기 구동기의 온도를 높이기 위한 제어신호 및 히터 동작신호를 상기 주제어반 또는 상기 히터에 제공할 수 있다.
상기 구동기는 전동기, 브레이크 및 도르래를 포함하는 동력 발생장치이며, 상기 전동기는 영구자석, 권선 및 철심으로 구성되고, 상기 주제어반은 상기 권선에 고주파 전압 또는 전류를 인가하여 상기 영구자석을 고주파 유도가열하거나 상기 권선에 전류를 인가하여 줄열을 발생시킬 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템은 저온의 환경에서 구동기의 온도를 강제로 높여 엘리베이터 카를 정상 운행할 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템은 엘리베이터 구동기의 외측 또는 내측에 히터를 배치하고 환경 컨텍스트를 기초로 히터를 동작시켜 저온에서의 구동기 이상동작을 미연에 방지할 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템은 원격관리 시스템과 네트워크를 통해 연결되어 구동기용 히터의 동작을 원격 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템의 개략적 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 엘리베이터 시스템의 세부적 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 엘리베이터의 시간대별 운행 수를 나타내는 예시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 도 1에 있는 엘리베이터 시스템의 세부적 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 엘리베이터의 시간대별 운행 수를 나타내는 예시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명에 따른 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템의 개략적 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 엘리베이터 시스템(100)은 엘리베이터(E/V) 기계실(110)과 원격관리 시스템(130)을 포함할 수 있다.
E/V 기계실(110)은 엘리베이터 구동기 및 구동기 관련 장치가 있는 별도 공간에 해당할 수 있다. E/V 기계실(110)은 통상 승강로 상부에 마련되며 권상기, 전동기, 제어반, 조속기 등이 설치된다. 일 실시예에서, E/V 기계실(110)에는 구동기용 히터를 더 포함하여 설치될 수 있다. 구동기용 히터는 구동기의 내부 또는 외부에 배치될 수 있고 구동기를 가열하여 구동기의 온도가 저온으로 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 구동기용 히터는 또한, E/V 기계실(110) 공간의 온도가 적절히 유지되도록 할 수 있다. 여기에서, 구동기는 엘리베이터를 구동시키고 정지시키는 승강기 부품으로, 전동기, 브레이크, 도르래 등으로 구성된 동력 발생장치에 해당할 수 있다. 예컨대, 구동기용 히터는 E/V 기계실(110)의 실온이 5℃ 미만 또는 40℃ 초과하지 않도록 동작된다.
E/V 기계실(110)은 네트워크를 통해 원격관리 시스템(130)과 연결될 수 있고 원격관리 시스템(130)을 통해 구동기용 히터의 동작이 원격 제어되도록 할 수 있다.
원격관리 시스템(130)은 엘리베이터의 운행상태, 각종 신호를 원격 모니터링하여 엘리베이터의 고장을 신속 정확하게 처리할 수 있고 엘리베이터의 상태를 유지관리할 수 있다. 일 실시예에서, 원격관리 시스템(130)은 E/V 기계실(110)과 유선 또는 무선 네트워크로 연결될 수 있고 관리 대상 엘리베이터의 설치 위치를 기준으로 시간, 계절, 온도, 날씨, 엘리베이터 사용량 중 적어도 하나를 포함하는 환경 컨텍스트를 수집하고 수집한 환경 컨텍스트를 기초로 해당 E/V 기계실(110)에 있는 구동기의 온도가 기설정한 온도 이하로 떨어지지 않도록 구동기용 히터의 동작을 원격 제어할 수 있다. 예컨대, 기설정한 온도로 섭씨 0도를 기준으로 할 경우, 원격관리 시스템(130)은 구동기의 온도가 이보다 낮은 영하로 떨어지지 않도록 히터 제어신호를 제공할 수 있다. 여기에서, 원격관리 시스템(130)은 환경 컨텍스트를 E/V 기계실(110)에 전송하여 E/V 기계실(110)에 설치된 제어반을 통해 구동기용 히터의 동작을 제어할 수 있다.
도 2는 도 1에 있는 엘리베이터 시스템의 세부적 구성을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 엘리베이터 시스템(100)은 E/V 기계실(110)에 설치되고 원격관리 시스템(130)과 네트워크로 연결되는 단말기(210), 주제어반(230), 구동기(250) 및 히터(270)를 포함하여 구성될 수 있다.
단말기(210)는 원격관리 시스템(130)과 유선 또는 무선 네트워크로 연결될 수 있고 원격관리 시스템(130)으로부터 히터 제어신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 단말기(210)는 원격관리 시스템(130)으로부터 히터 제어신호가 수신되면 구동기(250)의 온도를 높이기 위한 제어신호를 주제어반(230)에 제공하거나 또는 히터 동작신호를 히터(270)에 제공하여 히터(270)를 동작시킬 수 있다.
일 실시예에서, 원격관리 시스템(130)은 단말기(210)를 통해 해당 엘리베이터 상태를 데이터 수집하여 엘리베이터 운행 및 고장상태를 분석하고 원격으로 유지 관리할 수 있다. 원격관리 시스템(130)은 관리 대상 엘리베이터의 설치 위치를 기준으로 시간, 계절, 온도, 날씨, 사용량 중 적어도 하나를 포함하는 환경 컨텍스트를 수집할 수 있다. 원격관리 시스템(130)은 수집한 환경 컨텍스트를 기초로 구동기(250)의 온도가 기설정한 온도 이하인 경우 히터 제어신호를 단말기(210)로 제공할 수 있다. 원격관리 시스템(130)은 기후 변화에 따라 해당 E/V 기계실(110)의 최저 기온이 영하이거나 영하로 예상될 때 히터(270)를 동작시켜 구동기(250)의 내부 온도를 높일 수 있도록 히터 구동 제어신호를 제공할 수 있다. 원격관리 시스템(130)은 환경 컨텍스트를 기초로 새벽시간에 엘리베이터의 사용량이 극히 적을 때나 사용량이 없는 시간에는 기온이 영하이거나 영하가 예상되더라도 히터(270)가 동작되지 않도록 하여 히터(270)의 동작에 필요한 전원을 절약할 수 있다. 원격관리 시스템(130)은 엘리베이터 사용량이 증가하기 전에 히터(270)가 동작되도록 히터 동작 제어신호를 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 원격관리 시스템(130)은 엘리베이터 운행이력을 토대로 엘리베이터 사용량이 특정 기준량을 초과하기 직전에 히터(270)가 동작되도록 히터 동작 제어신호를 제공할 수 있다.
원격관리 시스템(130)은 히터 동작 제어신호를 전송하여 원격으로 히터(270)를 강제 동작시키거나 또는 영하 날씨 정보를 포함하는 환경 컨텍스트를 전송하여 주제어반(230)을 통해 히터(270)를 동작시키도록 할 수도 있다.
단말기(210)는 원격관리 시스템(130)으로부터 히터 제어신호가 수신되면 히터 제어신호에 따라 히터(270)가 동작되도록 제어할 수 있다. 단말기(210)는 원격관리 시스템(130)으로부터 영하 날씨 정보가 포함된 환경 컨텍스트가 수신되면 수신한 환경 컨텍스트를 주제어반(230)으로 전달할 수 있다.
주제어반(230)은 엘리베이터 카의 움직임, 구동기의 동작, 각 층의 위치를 파악하는 센서 감지 기능 등 엘리베이터 동작을 제어한다. 주제어반(230)은 운용 프로그램, 시스템 사양, 엘리베이터 상태에 대한 정보, 운행이력 데이터 등이 저장되고 운용 프로그램에 따라 엘리베이터가 운행되도록 각 구성을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 주제어반(230)은 주변 온도에 기초하여 구동기용 히터(270)의 동작을 제어하여 구동기(250)의 온도를 높이도록 할 수 있다. 주제어반(230)은 센서 감지 기능을 통해 주변 온도를 수집할 수 있고 단말기(210)를 통해 원격관리 시스템(130)으로부터 히터 제어신호 또는 환경 컨텍스트를 제공받을 수 있다. 주제어반(230)은 E/V 기계실(110) 공간의 최저 기온이 영하이거나 영하로 예상되면 구동기(250)가 기설정한 최저온도 미만으로 떨어지지 않도록 히터(270)를 동작시켜 저온에서의 구동기(250)의 이상작동을 방지하도록 할 수 있다. 여기에서, 주제어반(230)은 구동기(250)의 주변온도가 영구자석의 설계에서 벗어난 저온상태가 되지 않도록 히터(270)를 동작시킬 수 있다.
일 실시예에서, 주제어반(230)은 E/V 기계실(110)에 온도 감지 센서를 설치하고 온도 감지 센서에 의해 측정한 실온을 기설정한 최저기온을 비교하여 실온이 기설정한 최저기온 이하로 떨어진 경우 히터(270)를 동작시켜 실온이 기설정한 최저기온 이상으로 높아지도록 할 수 있다. 여기에서, 최저기온은 0℃로 설정하여 최저기온이 영하로 떨어지면 히터(270)를 동작시킬 수 있다. 일 실시예에서, 주제어반(230)는 구동기(250)의 내부 온도를 감지하고 감지된 구동기(250)의 내부 온도를 토대로 히터(270)를 동작시킬 수도 있다.
일 실시예에서, 주제어반(230)은 엘리베이터 사용량을 기초로 엘리베이터 사용량이 증가하기 전에 히터(270)를 동작시킬 수 있다. 여기에서, 엘리베이터 사용량은 운행이력 데이터를 토대로 산출될 수 있다. 주제어반(230)은 원격관리 시스템(130)으로부터 수신한 환경 컨텍스트로부터 엘리베이터 사용량을 제공받거나 직접 엘리베이터 사용량을 산출할 수도 있다. 주제어반(230)은 엘리베이터 사용량을 기초로 엘리베이터의 사용량이 기설정한 최저사용량 보다 적을 때나 사용량이 없는 시간에는 히터(270)의 동작을 멈춰 에너지를 절약하도록 할 수 있다.
도 3은 엘리베이터의 시간대별 운행 수를 나타내는 예시도이다.
도 3을 참조하면, 주제어반(230)은 각 층으로부터의 호출 신호 등에 기초하여 구동기(250)의 동작을 제어함으로써 엘리베이터를 운행시킴과 함께 엘리베이터의 운행 이력 정보를 저장한다. 원격관리 시스템(130)은 유선 또는 무선 통신을 통해 단말기(210)에 접속되어 단말기(210)에 연결되는 주제어반(230) 내에 저장된 해당 엘리베이터의 운행 이력 정보를 수집할 수 있다. 원격관리 시스템(130)은 수집한 엘리베이터의 운행 이력 정보에 기초하여 엘리베이터의 사용량을 산출할 수 있다. 도 3에 예시된 엘리베이터 시간대별 운행 수를 나타낸 그래프는 보름 동안의 운행 이력으로, 0시에서 8시까지는 시간당 운행수가 대부분 5회 이하로 나타났고, 한 시간 동안 엘리베이터가 운행하지 않은 적도 다수 있었다. 그러나 9시부터는 엘리베이터의 운행수가 증가하는 것을 알 수 있다.
일 실시예에 따른 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템(100)에서는 엘리베이터의 시간대별 운행 수를 고려하여 0시에서 8시까지는 히터(270)를 동작시키지 않고 엘리베이터의 운행수가 급증하는 9시 직전에 히터(270)를 동작시키는 제어를 할 수 있다.
다시 도 2로 돌아가서, 주제어반(230)은 엘리베이터 사용량과 구동기(250)가 설치된 E/V 기계실(110)의 실온 정보를 조합하여 기설정한 조건에 따라 히터(270)를 제어할 수 있다.
구동기(250)는 E/V 기계실(110)에 위치하며 로프를 이용하여 엘리베이터 카를 상하 구동시킨다. 일 실시예에서, 구동기(250)는 주제어반(230)의 제어에 따라 동작한다. 구동기(250)는 전동기, 브레이크 및 도르래 등으로 구성된 동력 발생장치이다. 여기에서, 전동기는 영구자석, 권선, 철심 등으로 구성된다.
히터(270)는 구동기(250)의 내부 또는 외부에 적어도 하나 이상 배치되어 구동기(250)의 온도를 높여 저온상태에서 구동기(250)의 이상동작을 방지할 수 있다. 일 실시예에서, 히터(270)는 구동기(250)의 내부 또는 외부에 배치되고 주제어반(230)의 제어에 따라 전원을 공급받아 발열하여 구동기(250)를 가열하는 전기 히터로 구성될 수 있다. 전기 히터가 구동기(250)의 외부에 배치된 경우에는 발열에 의해 E/V 기계실(110)의 실내 온도를 가열하고 가열된 공기가 구동기(250)의 내부로 전달되어 구동기(250)의 온도가 기설정된 최저온도 미만으로 떨어지지 않도록 한다. 여기에서, 구동기(250)의 내부로 전달된 가열 공기는 전동기의 영구자석의 온도는 높일 수 있다.
일 실시예에서, 히터(270)는 고주파 유도가열 원리를 이용하여 구동기(250)의 내부 영구자석의 온도를 단시간에 높일 수 있다.
고주파 유도가열은 코일 형상의 도체 중심에 영구자석을 넣고 빼면 자계가 변화하고 도체에는 전류가 흐르는 전자유도작용을 이용하여 영구자석 대신 코일에 교류전류를 흘려 교번자속이 발생하게 함으로써 피 가열물에 유도전류(와전류)가 흐르도록 한다. 이 유도전류는 와전류손에 의해 주울열을 발생시키며, 이렇게 발생된 열로서 가열하는 것을 유도가열이라 한다. 이 경우 와전류의 특징은 코일에 근접한 물체부분에 집중 유도되고 또 유도전류는 물체 표면 주위에서 강하게 흐르려고 하며, 물체의 내부로는 약하게 흐르려는 특징이 있다. 이러한 원리로 피가열물의 필요한 부분에 에너지를 집중시켜 효율적인 급속 가열이 가능하게 된다.
히터(270)는 구동기(250)의 내부 권선을 사용하여 권선에 고주파 전압 또는 전류를 인가하여 구동기(250)의 내부 영구자석에 와전류 손실과 히스테리시스 손실을 유도할 수 있다. 구동기(250) 내부 영구자석에 와전류 손실과 히스테리시스 손실이 발생하면 영구자석에 열이 발생하게 된다.
주제어반(230)은 구동기(250)의 내부 권선에 고주파 전압 또는 전류를 인가하여 구동기(250) 내부 영구자석에 열을 발생시켜 구동기(250)의 내부 온도를 높일 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 엘리베이터 시스템(100)은 원격관리 시스템(130)에서 네트워크 연결된 단말기(210)를 통해 엘리베이터 시스템(100)의 환경 컨텍스트를 수집할 수 있다(단계 S410). 여기에서, 환경 컨텍스트는 적어도 시간, 기온, 엘리베이터의 사용량에 관한 정보를 포함할 수 있다.
엘리베이터 시스템(100)은 원격관리 시스템(130)에서 수집한 환경 컨텍스트를 기초로 히터(270)의 동작 여부를 결정할 수 있다(단계 S430). 일 실시예에서, 원격관리 시스템(130)은 기온 변화에 따라 최저기온이 영하이거나 영하가 예상될 때 구동기(250) 내부의 온도가 영하로 떨어질 위험이 있다고 판단하여 히터(270)를 동작시키도록 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 원격관리 시스템(130)은 엘리베이터의 사용량이 극히 적은 새벽시간이나 또는 엘리베이터의 사용량이 없는 시간인 경우 기온에 상관없이 히터(270)를 동작시키지 않도록 결정할 수 있다.
엘리베이터 시스템(100)은 원격관리 시스템(130)에서 히터(270)를 동작시키도록 결정한 경우 히터 동작 제어신호를 제공받아 원격으로 히터(270)를 동작시켜 구동기(250) 내부의 온도를 높일 수 있다(단계 S450). 일 실시예에서, 히터(270)는 구동기(250)의 외부에 배치되어 발열을 통해 E/V 기계실(110)의 공기를 가열시켜 가열된 공기로 구동기(250) 내부의 영구자석의 온도를 높일 수 있다. 일 실시예에서, 히터(270)는 구동기(250)의 내부 권선을 사용하여 권선에 고주파 전압 또는 전류를 인가하여 영구자석에 와전류 소실과 히스테리시스 손실을 유도하여 영구자석을 발열시켜 온도를 높일 수 있다.
일 실시예에 따른 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템은 E/V 기계실 내에 구동기의 외부 또는 내부에 히터를 배치하여 E/V 기계실 공간을 특정 온도 범위로 유지되도록 할 수 있고, 주변 온도가 저온인 경우에도 구동기의 내부 온도를 높여 저온에서도 엘리베이터 카를 정상 운행할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 엘리베이터 시스템
110: E/V 기계실 130: 원격관리 시스템
210: 단말기 230: 주제어반
250: 구동기 270: 히터
110: E/V 기계실 130: 원격관리 시스템
210: 단말기 230: 주제어반
250: 구동기 270: 히터
Claims (10)
- 구동기;
상기 구동기의 온도를 높이기 위한 히터; 및
주변 온도에 기초하여 상기 히터의 동작을 제어하는 주제어반을 포함하는 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 히터는
상기 구동기의 내부 또는 외부에 배치되고 상기 주제어반의 제어에 따라 전원을 공급받아 발열하여 상기 구동기를 가열하는 전기 히터로 구성된 것을 특징으로 하는 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 히터는
상기 주제어반의 제어에 따라 고주파 전압 또는 전류가 인가되어 상기 구동기의 내부 영구자석을 고주파 유도가열하는 권선으로 구성된 것을 특징으로 하는 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템.
- 제2항에 있어서, 상기 주제어반은
상기 구동기가 기설정한 최저온도 미만으로 떨어지지 않도록 상기 히터를 동작시키는 것을 특징으로 하는 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템.
- 제4항에 있어서, 상기 주제어반은
엘리베이터 사용량을 기초로 상기 엘리베이터 사용량이 증가하기 전에 상기 히터를 동작시키는 것을 특징으로 하는 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템.
- 제4항에 있어서, 상기 주제어반은
엘리베이터 사용량을 기초로 엘리베이터의 사용량이 기설정한 최저 사용량 보다 적을 때나 사용량이 없는 시간에는 상기 히터의 동작을 멈춰 에너지를 절약하는 것을 특징으로 하는 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템.
- 제4항에 있어서, 상기 주제어반은
엘리베이터 사용량과 상기 구동기가 설치된 기계실의 실온 정보를 조합하여 기설정한 조건에 따라 상기 히터를 제어하는 것을 특징으로 하는 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템.
- 제1항에 있어서,
원격관리 시스템과 네트워크 연결하고 상기 원격관리 시스템을 통해 원격으로 상기 히터를 동작시키는 단말기를 더 포함하고,
상기 원격관리 시스템은
엘리베이터의 설치 위치를 기준으로 시간, 계절, 온도, 날씨, 사용량 중 적어도 하나를 포함하는 환경 컨텍스트를 수집하고 수집한 환경 컨텍스트를 기초로 상기 구동기의 온도가 기설정한 온도 이하인 경우 히터 제어신호를 상기 단말기로 제공하는 것을 특징으로 하는 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템.
- 제7항에 있어서, 상기 단말기는
상기 원격관리 시스템으로부터 히터 제어신호가 수신되면 상기 구동기의 온도를 높이기 위한 제어신호 및 히터 동작신호를 상기 주제어반 또는 상기 히터에 제공하는 것을 특징으로 하는 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 구동기는
전동기, 브레이크 및 도르래를 포함하는 동력 발생장치이며,
상기 전동기는 영구자석, 권선 및 철심으로 구성되고,
상기 주제어반은
상기 권선에 고주파 전압 또는 전류를 인가하여 상기 영구자석을 고주파 유도가열하거나 상기 권선에 전류를 인가하여 줄열을 발생시키는 것을 특징으로 하는 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템.
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|---|---|---|---|
| KR1020210089639A KR102634210B1 (ko) | 2021-07-08 | 2021-07-08 | 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020210089639A KR102634210B1 (ko) | 2021-07-08 | 2021-07-08 | 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230009057A true KR20230009057A (ko) | 2023-01-17 |
| KR102634210B1 KR102634210B1 (ko) | 2024-02-07 |
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ID=85111468
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| KR1020210089639A KR102634210B1 (ko) | 2021-07-08 | 2021-07-08 | 구동기용 히터를 포함하는 엘리베이터 시스템 |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR102634210B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH09275696A (ja) * | 1996-04-04 | 1997-10-21 | Toyota Motor Corp | 永久磁石モータの制御装置 |
| JP2006136160A (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Toshiba Elevator Co Ltd | 電動機システム |
| KR101928411B1 (ko) | 2018-06-15 | 2018-12-12 | (주)신한엘리베이터 | 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치 |
-
2021
- 2021-07-08 KR KR1020210089639A patent/KR102634210B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
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|---|---|
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